Другие виды сепараторов.

Сепаратор РC-2Ж используется для сортировки методом гамма-абсорбции. Крупность материала -200+100 мм. Производительность аппарата 20-25 т/ч. Источник радиоактивного излучения - рентгеновские трубки или радиоактивные изотопы.

В сепараторах всех конструкций широко применяется оптический метод учета размеров кусков в сочетания с электронной вычислительной аппаратурой. Подача питания - многоканальные устройства с линейной подачей кусков или многослойная подача с многоступенчатой системой ускорения кусков при коэффициенте заполнения ленты до 20%.

Австралийские фирмы специализируются на производстве фото-люминесцентных сепараторов и инфраметрических сепараторов (для асбестовых руд).

Помимо рассмотренных, разрабатываются сепараторы, основанные на:

- использовании магнитных вихревых токов,

- устройств, детектирующих металлы,

- высокочувствительных инфракрасных детекторов.

Перспективным является усиление признаков разделения путем нанесения разного рода покрытий на минералы с целью селективного изменения их цвета, люминесценции или проводимости.

Дальнейший этап повышения экономической эффективности радио­метрического обогащения связывается специалистами с перенесением этого процесса в подземные выработки с комплексированием сортирующих установок с экскаваторами непрерывного действия. Широкое применение получит использование эстафетного метода для сепарации материала мельче 50 мм.

Наиболее сложная задача радиометрической сепарации - обогащение в покусковом режиме мелких классов руд (-50 мм), низкая производительность и эффективность характерна для этих сепара­торов. Эстафетный способ позволил для руды крупностью -50+80 мм увеличить производительность с 3 до 8 т/ч и эффективность с 60 до 84% без существенного увеличения габаритов установки. Для материала -150+50 мм эстафетный способ позволил поднять их производительность до 100 т/ч и более. Этот метод применим к рентгенорадиометрическому методу, фотонейтронному, гамма - абсорбционному, активационному и другим методам. Широко применяются многоканальные сепараторы с несколькими детекторами.

Производительность сепаратора можно увеличить путем увеличения количества каналов и увеличения скорости подачи руды. Чтобы не снижать время экспресс-анализа и, следовательно, эффективность, требуется проводить анализ по пути следования каждого куска или порции с последовательной обработкой суммарного результата. Идея была предложена еще в 1949 году, но не получила практического применения из-за сложности реализации и малой надежности.

Рудосортировочные сепараторы «Гранат» конусного типа (питатель конусный) по сравнению с ленточным имеют большую производительность на классе -200+50 мм до 50 т/ч. Для сепарации радиометрических материалов используются сепараторы «Опал» на крупности -400+200 мм. Фотометрические сепараторы «Хрусталь» на крупности -200+50мм работают на отражательной способности минералов. Сепаратор «Сапфир» работает на использовании преломленного света (для сортировки стеклобоя). Сепаратор «Янтарь» работает на материале крупностью -25+5 мм.

Фотометрический сепаратор «Пионер» используется в промышленности на золотосодержащих рудах в Казахстане. На обогатительных фабриках используются также сепараторы для фотонейтронной сепарации.

На радиометрических фабриках пустая порода используется для закладки выработанного пространства в шахте, а шахтные воды используются для промывки (с последующим обезвреживанием).

7. Применение автоматической рудоразборки

в промышленной практике.

В настоящее время широко применяют автоматическую рудоразборку авторадиометрическим, фотометрическим, люминесцентным, фотонейтронным методами на многих фабриках и в России, и за рубежом.

Для обогащения руд цветных металлов начинает использоваться также флюоресцентное рентгеновское излучение тяжелых элементов, возбуждаемое, например, электронами высоких энергий от радиоактивного источника. Горным отделом Канады разработан сепаратор специальной конструкции для класса -203+51 мм для руд тяжелых элементов с атомным весом больше 36 с использованием этого явления. Зарубежные фирмы придают большое значение развитию радиометрических методов обогащения и их промышленному применению. Для обогащения руд цветных металлов наиболее перспективными представляются методы: фотометрический, люминесцентный, радиорезонансный, магнитометрические, рентгенофлюоресцентные.

Фотометрическая сепарация применяется для сепарации породы, руды и драгоценных минералов на сепараторах "Сортекс", "Хрусталь" (для материала крупностью -200+5 мм). Сепарация на этих аппаратах также производится для солей, известняков, мрамора, доломита, золотосодержащих руд, шеелита.

В силу способности всех химических элементов испускать характеристическое флюоресцентное излучение под воздействием внешнего энергетического воздействия рассматриваемый метод является наиболее универсальным среди известных методов радиометрического обогащения и принципиально может быть применен к любым видам твердых полезных ископаемых.

В настоящее время показана практическая возможность осуществления, в том числе в условиях действующего производства, гамма - флюоресцентной сепарации и крупнопорционной сортировки в транспортных емкостях оловянных руд, калий- и кальцийсодержащего сырья.

Дальнейшее расширение области гамма - флюоресцентной сепарации и оценка ее технологических возможностей связаны в первую очередь с изучением свойств полезных ископаемых, определяющих радиометрическую обогатимость.

В 1976 г. в СССР была показана возможность применения гамма - флюоресцентного метода для двух типов оловянных руд Можно выделить в хвосты 30-45% материала и повысить содержание олова в 1,4-1,6 раза. На 10-15% снижается себестоимость переработки руд (не нужно среднее и мелкое дробление, измельчение, расход реагентов). Этот метод применим, кроме оловянных руд, также для оловянно-вольфрамовых, вольфрамовых, медно-никелевых, кобальтовых, свинцово-цинковых руд. С помощью данного метода могут быть решены такие задачи, как получение концентрата, пригодного для дальнейшей переработки без обогащения (например, прямое фьюмингование оловянного концентрата) и разделение руды на технологические разновидности (например, получение из марганцевой руды двух товарных концентратов - окисного и карбонатного с раздельной последующей металлургической переработкой).

Рентгенолюминесцентный метод внедрен в алмазной промышленности, люминесцируют под действием рентгеновских лучей шеелит, флюорит, сподумен, апатит, берилл, кальцит и др.

Рентгенолюминесцентная сепарация шеелитовых, берилл - флюоритовых руд позволяет выделить 50% хвостов в начале процесса и это благоприятно отражается на последующей технологии и экономике переработки этих видов сырья.

Люминесцентная сепарация алмазов применяется в Южной Африке для материала крупностью – 32 + 3 мм; производительность сепараторов 40 - 10 т/ч.

Для шеелитовой руды в 1976 году были внедрены фотометрический и рентгенолюминесцентный методы. Лучшие рентгенолюминесцентные сепараторы в СССР выпускались в НПО «Буревестник». Для фотометрического и рентгенолюминесцентного методов перспективна обработка разделяемого материала реагентами, что позволит повысить показатели разделения. Кроме того, улучшение показателей может быть получено путем устранения люминесценции сопутствующих минералов и при организации измерений удельной мощности люминесценции.

Абсорбционные методы применяются в промышленности в Англии для отделения угля от породы. В СССР были проведены испытания для железных, хромовых, сидеритовых и сурьмяных руд с использованием гамма - абсорбционного и нейтронно - абсорбционного методов с учетом рассеяния в зависимости от плотности материала. Возможным путем совершенствования абсорбционных методов является использование поглощающей и рассеивающей составляющей.

Нейтронно - абсорбционным методом можно обогащать фосфатное сырье, борное, окисленные железистые кварциты (в перспективе это может дать большой экономический эффект), баритные руды.

Индуктивный метод использует излучение в радиоволновой части спектра. Разделение материала по разнице в электрических свойствах производится в переменном электрическом поле. Индуктивный метод испытывался на оловянных, медно - никелевых, свинцово-цинковых, комплексных шеелитовых рудах.

Кондуктометрический метод использует разницу в удельном сопротивлении разделяемых кусков, что может использоваться для шеелитовых руд, строительных материалов. В этом методе контактным способом измеряется ток проводимости.

При термометрическом методе используется инфракрасное излучение, которое появляется при нагревании. Этот метод используется в Австралии для асбестовых руд.

Несмотря на то, что авторадиометрическая сепарация была внедрена в промышленность в 40 - 50-х годах, тем не менее продолжаются работы по совершенствованию метода: увеличение производительности сепараторов производится путем создания многоканальных сепараторов, повышение чувствительности сепаратора достигается улучшением защиты датчика от фона, т.е. производится совершенствование электронной аппаратуры. Экранирование счетчика уменьшает гамма-излучение в 30-40 раз. В настоящее время созданы более совершенные сепараторы.

Во Франции создан и испытан образец магнитометрического сепаратора ленточного типа. Узел измерения, состоящий из постоянного магнита и детектора, регистрирует намагниченность проходящего над ним куска руда, обеспечивает высокую чувствительность сепаратора, позволяющую разделять такие, мало отличающиеся по магнитным свойствам минералы, как тальк и хлорит.

Приложение 1.

Шкала частот, длин волн и энергии фотонов различных видов электромагнитного излучения.

Приложение 2.

Счетчики излучений.

Дата добавления: 2015-07-18